山东大学 硕士学位论文 基于SCADA的电压无功全网优化分布式控制系统 姓名：李石清 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：洪晓光 20091010
山东大学 硕士学位论文 基于SCADA的电压无功全网优化分布式控制系统 姓名：李石清 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：洪晓光 20091010
山东大学硕士学位论文 摘要 基于SCADA的电压无功全网优化分布式控制系统是一种分布式的电压无功 优化控制系统，通过调度自动化SCADA系统采集全网各节点遥测、遥信等实时 数据进行在线分析和计算，在确保电网与设备安全运行的前提下，以各节点电压 合格、关口功率因数为约束条件，从全网角度进行电压无功优化控制，实现无功 补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压，实现主变分接开关调节次数 最少和电容器投切最合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标。 本系统借助调度自动化系统的“四遥”功能，利用计算机技术和网络技术，通过 SCADA系统自动执行操作命令，从而实现对电网内各变电所的有载调压装置和 无功补偿设备的集中监视、集中管理和集中控制，实现了对地区电网电压无功优 化运行闭环控制。 本文首先对系统的目标和解决的问题进行概要分析，对系统的功能性需求和 非功能性需求进行了详细的描述，并对系统需求以流程图和用例图的形式来详细 说明。 在需求分析的基础上，对系统架构设计的目标和原则进行描述，并通过网络 架构、逻辑架构、物理架构三个方面对系统架构设计进行分析。技术架构主要考 虑系统的可扩展性，可维护性以及性能问题，采用多层次架构设计，并对各层的 功能进行了设计分析。在功能架构设计中，讨论了系统各部分的功能组成，最后 给出一个动态的系统功能流程。 在系统的详细设计中，本文着重于系统的软件设计，涉及了软件的特点、开 发与运行平台、软件的模块设计、V℃类的设计、界面的设计、优化计算和流程 设计，最后对系统的配置数据库、历史数据库和实时数据库进行设计。 在系统的实现与测试一章中，对系统功能进行测试论证并对系统的实现提供 理论依据，并得出本文以及本系统的结论。 综上所述，该系统对于电网电压无功的优化和实时分布自动控制有显著效 果，达到了保持系统电压稳定，提高电压合格率，降低配网线损和提高峰值负荷
山东大学硕士学位论文 摘要 基于SCADA的电压无功全网优化分布式控制系统是一种分布式的电压无功 优化控制系统，通过调度自动化SCADA系统采集全网各节点遥测、遥信等实时 数据进行在线分析和计算，在确保电网与设备安全运行的前提下，以各节点电压 合格、关口功率因数为约束条件，从全网角度进行电压无功优化控制，实现无功 补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压，实现主变分接开关调节次数 最少和电容器投切最合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标。 本系统借助调度自动化系统的“四遥”功能，利用计算机技术和网络技术，通过 SCADA系统自动执行操作命令，从而实现对电网内各变电所的有载调压装置和 无功补偿设备的集中监视、集中管理和集中控制，实现了对地区电网电压无功优 化运行闭环控制。 本文首先对系统的目标和解决的问题进行概要分析，对系统的功能性需求和 非功能性需求进行了详细的描述，并对系统需求以流程图和用例图的形式来详细 说明。 在需求分析的基础上，对系统架构设计的目标和原则进行描述，并通过网络 架构、逻辑架构、物理架构三个方面对系统架构设计进行分析。技术架构主要考 虑系统的可扩展性，可维护性以及性能问题，采用多层次架构设计，并对各层的 功能进行了设计分析。在功能架构设计中，讨论了系统各部分的功能组成，最后 给出一个动态的系统功能流程。 在系统的详细设计中，本文着重于系统的软件设计，涉及了软件的特点、开 发与运行平台、软件的模块设计、VC类的设计、界面的设计、优化计算和流程 设计，最后对系统的配置数据库、历史数据库和实时数据库进行设计。 在系统的实现与测试一章中，对系统功能进行测试论证并对系统的实现提供 理论依据，并得出本文以及本系统的结论。 综上所述，该系统对于电网电压无功的优化和实时分布自动控制有显著效 果，达到了保持系统电压稳定，提高电压合格率，降低配网线损和提高峰值负荷
山东人学硕士学位论文 时发配电设备的利用效率的目的。 关键词：SCADA系统、电压无功优化、分布式控制终端
山东大学硕士学位论文 时发配电设备的利用效率的目的。 关键词：SCADA系统、电压无功优化、分布式控制终端 II
山东大学硕士学位论文 ABSTRACT SCADA-based optimization of the whole network of distributed voltage and reactive power control system is a distributed control system voltage and reactive power optimization,through the dispatch automation SCADA systems capture the whole network each node telemetry,remote real-time data on-line analysis and calculations,in the to ensure the safe operation of power network and equipment, under the premise of each node voltage pass mark for the power factor constraints, from the perspective of the entire network for optimal control of voltage and reactive power,reactive power compensation equipment,inputs to achieve a reasonable and non-hierarchical local power balance and stabilize the voltage to achieve main transformer tap-changing times for at least the most reasonable and capacitor switching, voltage compliance rates and the minimum transmission power loss rate of the overall optimization goal.With this system dispatching automation system,"four remote" function,using computer technology and network technology,through the SCADA system to automatically perform operations command,in order to achieve the grid substations within the OLTC and the concentration of reactive power compensation equipment monitoring,centralized management and centralized control of regional power grid voltage and reactive power to achieve optimal operation of closed-loop control. In this paper,the system objectives and solutions to issues of profiling,the system's functional requirements and non-functional requirements are described in detail,and system requirements in order to flow chart and use case diagram in the form in detail. On the demand based on the analysis of the system architecture design objectives and principles are described,and through network architecture,logical structure, physical structure of three aspects of the system architecture design for analysis. Technical Architecture major consideration system scalability,maintainability and n
山东大学硕士学位论文 ABSTRACT SCADA—based optimization of the whole network of distributed voltage and reactive power control system is a distributed control system voltage and reactive power optimization，through the dispatch automation SCADA systems capture the whole network each node telemetry，remote real—time data on—line analysis and calculations，in the to ensure the safe operation of power network and equipment， under the premise of each node voltage pass mark for the power factor constraints， from the perspective of the entire network for optimal control of voltage and reactive power，reactive power compensation equipment，inputs to achieve a reasonable and non—hierarchical local power balance and stabilize the voltage to achieve main transformer tap—changing times for at least the most reasonable and capacitor switching， voltage compliance rates and the minimum transmission power loss rate of the overall optimization goal．With this system dispatching automation system，”four remote” function，using computer technology and network technology，through the SCADA system to automatically perform operations command，in order to achieve the grid substations within the OLTC and the concentration of reactive power compensation equipment monitoring，centralized management and centralized control of regional power grid voltage and reactive power to achieve optimal operation of closed-loop contr01． In this paper,the system objectives and solutions to issues of profiling，the system’S functional requirements and non-functional requirements are described in detail，and system requirements in order to flow chart and use case diagram in the form in detail． On the demand based on the analysis of the system architecture design objectives and principles are described，and through network architecture，logical structure， physical structure of three aspects of the system architecture design for analysis． Technical Architecture major consideration system scalability，maintainability and III
山东大学硕士学位论文 performance issues,using multi-level architecture design,and functionality of each layer of the design and analysis.In the functional structure of design,discuss the functions of various parts of the system composition,and finally gives a dynamic flow system functions. The detailed design of the system,this article focuses on system software design, the characteristics of the software involved in the development and operation of platforms,software module design,VC class design,interface design,and system process design,the last of the system configuration database,historical database and real-time database design In the system implementation and testing of a chapter,the test demonstrated the system functionality and provide a theoretical basis for the realization of the system and draw the conclusions of this article,as well as the system. To sum up,the system voltage and reactive power optimization for power distribution automation and real-time significant results achieved to maintain system voltage stability,improve the voltage qualification rate and reduce line losses and improve the distribution network peak load power distribution equipment,the use of hair efficiency. Key word:SCADA systems,Voltage and Reactive Power Optimization Distributed Control Terminal IV
performance issues，using multi-level architecture design，and functionality of each layer of the design and analysis．In the functional structure of design，discuss the functions of various parts of the system composition，and finally gives a dynamic flow system functions． The detailed design of the system，this article focuses on system software design， the characteristics of the software involved in the development and operation of platforms，software module design，VC class design，interface design，and system process design，the last of the system configuration database，historical database and real-time database design． In the system implementation and testing of a chapter，the test demonstrated the system functionality and provide a theoretical basis for the realization of the system and draw the conclusions of this article，as well as the system． To sum up，the system voltage and reactive poweroptimization for power distribution automation and real—time significant results achieved to maintain system voltage stability，improve the voltage qualification rate and reduce line losses and improve the distribution network peak load power distribution equipment，the use of hair efficiency． IV Key word：SCADA systems、Voltage and Reactive Power Optimization、 Distributed Control Terminal
原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 市洁 日 期：7b。 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅：本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 (保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 术3消导师签名比克百别则6
原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 日期：?哆仁／o 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 (保密论文在解密后应遵守此规定) ， 论文作者签名： 聊签名幽
山东大学硕士学位论文 第1章绪论 1.1系统开发背景 10多年来，由于城市发展迅速，用电负荷需求量不断增大，并且对电能质量、 供电可靠性要求提高，现有电网已不能充分满足各方面的要求。近年来随着改革 开放的深入，第三产业迅速发展，人民生活水平不断提高，夏季高峰负荷连年增 长，使得电网面临极大的压力。若不加紧改造，不仅影响电网的安全运行，而且 直接影响千家万户生命财产安全。因此，提高供电能力和电能质量，降低损耗， 已成为各地所面临的重要问题和紧迫任务，已经到了刻不容缓的地步。 近年来，随着科学技术的发展，人们在电压无功控制方面的应用技术研究也 取得了重大进步，如采用电压无功模糊判据构成的变电站电压无功综合控制系统， 以调度为中心的全网优化计算等新技术都为电压无功的自动化控制奠定了技术基 础。但上述技术存在一系列急待解决的问题，变电站电压无功综合控制装置，仅 实现了一个变电站的电压无功综合优化自动控制，但由于无法获得足够的信息， 不能实现全网的优化控制，并且系统遇到稳定问题时，不能全部及时闭锁整个系 统的自动调压，使系统及时恢复稳定。现有的以调度为中心的优化计算程序由于 采用集中式算法，必需付出通过通信网络进行信息集成的代价。特别是象电力系 统这样复杂的实时分布系统，不仅信息量大、而且传输速度要求快、完整性要求 高，这使得信息传输存在严重的瓶颈问题。不能实时控制各站点设备的动作过程。 综上所述，为了实现整个电网的电压无功优化控制，同时保证各站点的控制 过程的准确性、实时性、减少主站上位机工作量，必须采用全网优化分布控制式 电压无功控制系统。 1.2国内外研究技术开发状况 目前，国内许多电力系统的无功补偿和电压控制依然采用传统的方式，有载 调压变压器、静电电容器等只能手动调节和投切，不能实现实时电压控制或无功补
山东大学硕士学位论文 1．1 系统开发背景 第1章绪论 10多年来，由于城市发展迅速，用电负荷需求量不断增大，并且对电能质量、 供电可靠性要求提高，现有电网已不能充分满足各方面的要求。近年来随着改革 开放的深入，第三产业迅速发展，人民生活水平不断提高，夏季高峰负荷连年增 长，使得电网面临极大的压力。若不加紧改造，不仅影响电网的安全运行，而且 直接影响千家万户生命财产安全。因此，提高供电能力和电能质量，降低损耗， 已成为各地所面临的重要问题和紧迫任务，已经到了刻不容缓的地步。 近年来，随着科学技术的发展，人们在电压无功控制方面的应用技术研究也 取得了重大进步，如采用电压无功模糊判据构成的变电站电压无功综合控制系统， 以调度为中心的全网优化计算等新技术都为电压无功的自动化控制奠定了技术基 础。但上述技术存在一系列急待解决的问题，变电站电压无功综合控制装置，仅 实现了一个变电站的电压无功综合优化自动控制，但由于无法获得足够的信息， 不能实现全网的优化控制，并且系统遇到稳定问题时，不能全部及时闭锁整个系 统的自动调压，使系统及时恢复稳定。现有的以调度为中心的优化计算程序由于 采用集中式算法，必需付出通过通信网络进行信息集成的代价。特别是象电力系 统这样复杂的实时分布系统，不仅信息量大、而且传输速度要求快、完整性要求 高，这使得信息传输存在严重的瓶颈问题。不能实时控制各站点设备的动作过程。 综上所述，为了实现整个电网的电压无功优化控制，同时保证各站点的控制 过程的准确性、实时性、减少主站上位机工作量，必须采用全网优化分布控制式 电压无功控制系统。 1．2 国内外研究技术开发状况 目前，国内许多电力系统的无功补偿和电压控制依然采用传统的方式，有载 调压变压器、静电电容器等只能手动调节和投切，不能实现实时电压控制或无功补
山东大学硕士学位论文 偿。因此，实现实时无功补偿以保证电力系统电压的连续稳定性是研究的主要方 向。 国内外绝大多数电网中电压控制技术仍停留于人工方式，效果并不令人满意。 1.2.1国外二三级电压控制的运行现状 目前，电力系统电压稳定方面的研究主要集中在电压崩溃的机理、电压稳定 安全性能指标的计算和防止电压崩溃事故的措施三个方面。二级电压控制是防止 电压崩溃事故的有效措施，是管理控制区内可利用的动念无功功率的有效方法。 一至三级电压控制的要点如下：三级电压控制处于最高层，是对全系统的控制， 由系统控制中心执行，其响应时间为几十分钟。主要控制作用为电压稳定的监视 与控制，这类控制主要是协调各二级控制系统。二级电压控制处于中间层，是对 某个区域的控制，由各地区的控制中心执行，时间常数约为几十秒钟到几分钟。 控制的主要目的是保证中枢母线(Pilot Node)电压等于设定值，如果中枢母线 的电压幅值产生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规律改变一级电压控制 器的设定参考值。一级电压控制处于最底层，设置在发电厂、用户和各供电点， 通常是快速反应的闭环控制以控制本地电压，响应时间一般在1秒至几秒内。控 制设备通过输出变量保持尽可能地接近设定值来补偿电压快速、随机的变化。传 统二、三级电压控制在法国和意大利电网已经运行近20年，主要存在以下问题： (1)分区一般采用事先离线确定的方法，对那些电网联系紧密，不易分区的电 网不太适宜： (2)很难考虑区域之间相互影响，及无功支援： (3)不能很好控制区域间无功流动，减少网损： (4)不能反映电网实时网络拓扑变化对分区影响，可能造成误控： ()采用下达电压目标指令的方式，难以很好控制无功潮流： 虽然存在以上问题，但由于存在巨大的潜在效益，因而十几年来法国和意大 利电网一直在运行中不断完善和改进其自动电压控制技术。 1.2.2国内部分省网无功电压工作现状 1、浙江电网以提高电网电压稳定水平为主要目的，采用灵敏度分析法、奇异 2
山东大学硕士学位论文 偿。因此，实现实时无功补偿以保证电力系统电压的连续稳定性是研究的主要方 向。 国内外绝大多数电网中电压控制技术仍停留于人工方式，效果并不令人满意。 1．2．1国外二三级电压控制的运行现状 目前，电力系统电压稳定方面的研究主要集中在电压崩溃的机理、电压稳定 安全性能指标的计算和防止电压崩溃事故的措施三个方面。二级电压控制是防止 电压崩溃事故的有效措施，是管理控制区内可利用的动态无功功率的有效方法。 一至三级电压控制的要点如下：三级电压控制处于最高层，是对全系统的控制， 由系统控制中心执行，其响应时间为几十分钟。主要控制作用为电压稳定的监视 与控制，这类控制主要是协调各二级控制系统。二级电压控制处于中间层，是对 某个区域的控制，由各地区的控制中心执行，时间常数约为几十秒钟到几分钟。 控制的主要目的是保证中枢母线(Pilot Node)电压等于设定值，如果中枢母线 的电压幅值产生偏差，二级电压控制器则按照预定的控制规律改变一级电压控制 器的设定参考值。一级电压控制处于最底层，设置在发电厂、用户和各供电点， 通常是快速反应的闭环控制以控制本地电压，响应时间一般在1秒至几秒内。控 制设备通过输出变量保持尽可能地接近设定值来补偿电压快速、随机的变化。传 统二、三级电压控制在法国和意大利电网已经运行近20年，主要存在以下问题： (1)分区一般采用事先离线确定的方法，对那些电网联系紧密，不易分区的电 网不太适宜； (2)很难考虑区域之间相互影响，及无功支援； (3)不能很好控制区域间无功流动，减少网损； (4)不能反映电网实时网络拓扑变化对分区影响，可能造成误控； (5)采用下达电压目标指令的方式，难以很好控制无功潮流； 虽然存在以上问题，但由于存在巨大的潜在效益，因而十几年来法国和意大 利电网一直在运行中不断完善和改进其自动电压控制技术。 1．2．2国内部分省网无功电压工作现状 l、浙江电网以提高电网电压稳定水平为主要目的，采用灵敏度分析法、奇异 2
山东大学硕十学位论文 值分解法、连续潮流法和非线性规划法，对浙江电网的多种运行方式进行全面的 静态电压稳定和暂态电压稳定的大规模离线分析研究，分析近年浙江电网电压稳 定的薄弱区域和薄弱点，评估浙江电网的静态电压稳定水平，同时也评估采取增 强网络结构、电源优化布局、SVC应用等措施的效果。应用稳定控制技术，在电网 负荷快速增长而电网建设相对滞后的情况下，研究提高供电可靠性和安全稳定运 行水平，增强供电能力。浙江电网开发了实时静态电压稳定分析系统，从MS能 量管理系统获取的实时信息，对电网进行电压稳定的分析和监视，并采取实时校 正，提高了浙江电网的安全水平。 2、河南电力系统进行了全局无功最优控制的仿真研究，针对发电机、并联电 容器、变压器有载分接头等无功可控设备的特点及调节性能进行分析，确定了将 发电机作为唯一控制手段的仿真研究方法。 3、江苏省以泰州市供电局为试点，开发了电网无功电压优化集中控制系统， 通过采集调度自动化SCADA系统的实时数据，进行综合优化处理后，形成集中控 制指令，运用调度自动化“四遥”功能，实现整个泰州市电网无功电压优化运行。 江苏电网从各地、县来看，无功基本能够各自就地平衡；从全局角度来看，无功 电压主要存在苏北电网无功过剩；苏南电网无功不足，一旦机组跳闸或系统发生 故障将缺少动态无功支撑，威胁到电网的安全运行：以及无功自动投切装置较少 的问题。 4、山东、福建等省也准备进行自动电压控制方面的研究。总体来看，从全局 的角度进行无功电压自动控制的工作，目前处于初步研究阶段。电压的调控仍未 能从技术上实现类似于AGC的闭环控制，电压质量也难尽人意。 5、上海电网无功补偿经验是：整个系统的安全，以用户就地补偿为最大原则。 电网只补偿电网本身产生和消耗的无功（一般电网补偿为过补偿）。无功储备留 在发电机中以便迅速调出。系统调压是主动、经济、高效的，有较强抗事故冲击 能力。 广东电网无功电压优化控制研究广东电网对典型电网结构和负荷分布进行计 算和理论分析，优化无功补偿配置容量。具体内容包括典型结构220kV变电站补 偿容量研究、典型结构110kV变电站补偿容量研究、变电站主变额定电压
山东大学硕十学位论文 值分解法、连续潮流法和非线性规划法，对浙江电网的多种运行方式进行全面的 静态电压稳定和暂态电压稳定的大规模离线分析研究，分析近年浙江电网电压稳 定的薄弱区域和薄弱点，评估浙江电网的静态电压稳定水平，同时也评估采取增 强网络结构、电源优化布局、SVC应用等措施的效果。应用稳定控制技术，在电网 负荷快速增长而电网建设相对滞后的情况下，研究提高供电可靠性和安全稳定运 行水平，增强供电能力。浙江电网开发了实时静态电压稳定分析系统，从EMS能 量管理系统获取的实时信息，对电网进行电压稳定的分析和监视，并采取实时校 正，提高了浙江电网的安全水平。 2、河南电力系统进行了全局无功最优控制的仿真研究，针对发电机、并联电 容器、变压器有载分接头等无功可控设备的特点及调节性能进行分析，确定了将 发电机作为唯一控制手段的仿真研究方法。 3、江苏省以泰州市供电局为试点，开发了电网无功电压优化集中控制系统， 通过采集调度自动化SCADA系统的实时数据，进行综合优化处理后，形成集中控 制指令，运用调度自动化“四遥"功能，实现整个泰州市电网无功电压优化运行。 江苏电网从各地、县来看，无功基本能够各自就地平衡；从全局角度来看，无功 电压主要存在苏北电网无功过剩；苏南电网无功不足，一旦机组跳闸或系统发生 故障将缺少动态无功支撑，威胁到电网的安全运行；以及无功自动投切装置较少 的问题。 4、山东、福建等省也准备进行自动电压控制方面的研究。总体来看，从全局 的角度进行无功电压自动控制的工作，目前处于初步研究阶段。电压的调控仍未 能从技术上实现类似于AGC的闭环控制，电压质量也难尽人意。 5、上海电网无功补偿经验是：整个系统的安全，以用户就地补偿为最大原则。 电网只补偿电网本身产生和消耗的无功(一般电网补偿为过补偿)。无功储备留 在发电机中以便迅速调出。系统调压是主动、经济、高效的，有较强抗事故冲击 能力。 广东电网无功电压优化控制研究广东电网对典型电网结构和负荷分布进行计 算和理论分析，优化无功补偿配置容量。具体内容包括典型结构220 kV变电站补 偿容量研究、典型结构1 10 kV变电站补偿容量研究、变电站主变额定电压
山东大学硕士学位论文 选择和抽头比较与配合选择研究、无功分层和分区平衡情况分析和支路无功 经济分点的数学验证。通过分析变电站级无功电压分散控制的存在问题，广东电 网开发了分布式无功电压全局实时优化控制系统，控制电网内各节点电压在允许 范围内，并实现全网有功损耗最小。广东电网根据无功补偿配置原则，详细分析 配电网无功补偿的工程实际问题，构造制约函数求解并以变迟度法进行寻优。研 究配电网无功优化补偿的数学模型与算法，以及不同季节、不同负荷水平的运行 模式，不同运行模式无功电压优化调度计划的制定。以基于改进遗传算法的电力 系统无功优化技术，为供电部门开发计算软件，优化10kV配电网无功补偿问题， 提高了配电网可靠性和经济运行。 1.3解决的主要问题 1、该系统为集中优化分布式控制系统，解决了集中优化集中控制系统优化 计算速度慢、对主站上位机硬件要求高、命令（包括各种校验）传输量大、执行 速度慢的问题 2、优化算法可以采用任何现有的算法，且不必考虑离散变量和动作次数，简 化了计算，优化结果转化成电压、无功上下限定值的形式下发给各变电站VQC。 3、变电站VQC可以采用任何现有的VQC实现，其无功、电压上、下限可以作 为定值由电压无功优化计算模块远方输入。输入后VQC仍可按照传统的“井”字 形补偿原理运行。 4、由于VQC可自动在线调节电压无功，主站上位机优化软件不必过分关心运 行速度，可在每天某几个特定的时刻进行优化，使系统运行达到准最优化。 5、主站上位机电压无功优化计算模块不直接控制变电站有载调压变压器分接 头和电容器组，因而也不用发出复杂的控制指令并等待受控设备返回信息，大大 减少了数据处理和传送量，简化了设计，提高了可靠性。 6、采用状态估计与优化计算一体化技术，提高了数据获取的精度，增强了优 化控制效果的可信度。 4
山东大学硕士学位论文 选择和抽头比较与配合选择研究、无功分层和分区平衡情况分析和支路无功 经济分点的数学验证。通过分析变电站级无功电压分散控制的存在问题，广东电 网开发了分布式无功电压全局实时优化控制系统，控制电网内各节点电压在允许 范围内，并实现全网有功损耗最小。广东电网根据无功补偿配置原则，详细分析 配电网无功补偿的工程实际问题，构造制约函数求解并以变迟度法进行寻优。研 究配电网无功优化补偿的数学模型与算法，以及不同季节、不同负荷水平的运行 模式，不同运行模式无功电压优化调度计划的制定。以基于改进遗传算法的电力 系统无功优化技术，为供电部门开发计算软件，优化10 kV配电网无功补偿问题， 提高了配电网可靠性和经济运行。 1．3解决的主要问题 1、该系统为集中优化分布式控制系统，解决了集中优化集中控制系统优化 计算速度慢、对主站上位机硬件要求高、命令(包括各种校验)传输量大、执行 速度慢的问题 2、优化算法可以采用任何现有的算法，且不必考虑离散变量和动作次数，简 化了计算，优化结果转化成电压、无功上下限定值的形式下发给各变电站VQC。 3、变电站VQC可以采用任何现有的VQC实现，其无功、电压上、下限可以作 为定值由电压无功优化计算模块远方输入。输入后VQC仍可按照传统的“井"字 形补偿原理运行。 4、由于VQC可自动在线调节电压无功，主站上位机优化软件不必过分关心运 行速度，可在每天某几个特定的时刻进行优化，使系统运行达到准最优化。 5、主站上位机电压无功优化计算模块不直接控制变电站有载调压变压器分接 头和电容器组，因而也不用发出复杂的控制指令并等待受控设备返回信息，大大 减少了数据处理和传送量，简化了设计，提高了可靠性。 6、采用状态估计与优化计算一体化技术，提高了数据获取的精度，增强了优 化控制效果的可信度。 4